给大家分享一篇发表在Angew. Chem.上的文章：“Site-Selective Installation of Ne-Modified Sidechains into Peptide and Protein Scaffolds via Visible-Light-Mediated Desulfurative C–C Bond Formation”，通讯作者是诺丁汉大学化学学院Nicholas J. Mitchell博士，研究方向是：天然和工程多肽和蛋白质的化学合成和研究。

Nicholas J. Mitchell

课题组网页：

https://nicholasjmitchell.wixsite.com/themitchellgroup

翻译后修饰(PTMs)在蛋白质功能中起着至关重要的作用，控制着无数影响正常细胞生物学和疾病进展的生物学途径。制备位点特异性和均质修饰的蛋白质，作为了解PTMs生物学作用的工具，是一项具有挑战性的任务。

基于此，前人开发出一系列方法，如非天然氨基酸插入技术、通过天然化学连接(NCL)和表达蛋白连接(EPL)进行肽链连接的修饰蛋白质的全化学合成，为PTMs的研究做出了重要贡献。

由于半胱氨酸的硫醇基团(Cys)具有优异的亲核性，并且在真核蛋白质组中的丰度相对较低(约2%)，一些技术利用这一残基选择性地安装PTMs和PTM模拟物。但都或多或少有其局限性。

在此，作者描述了一种可见光介导的脱硫C(sp3) -C (sp3)键形成反应，使Nε修饰的侧链能够选择性地安装到感兴趣的多肽和蛋白中。

首先，为了探索这一概念，作者在模型肽上进行反应尝试及后续的条件优化，获得最佳反应条件。

接着，为了确保修饰残基的立体化学在反应过程中不被破坏，将修饰产物的NMR谱与原多肽的NMR进行比较，证实了目标残基的α-立体中心的完整性在整个修饰过程中保持不变。

为了进一步探索局部化学环境对反应的影响，制备了四个模型肽(AcXCAY-NH2; X=Lys (7), Glu (8), Tyr (9), Ile (10)).进行了反应的考察，产率和之前考察的差别不大。

为了研究一系列Nε修饰的侧链的选择性插入，以烯丙胺或烯丙基氯为起始原料，合成了几种改性的烯丙基化合物。使用作者开发的方法，能够将一系列Lys PTMs安装到多肽中。

组蛋白H2A(32-41)作为生物相关模型来探索反应范围。都以较好的产率获得产物。此外，还可以在环肽上进行较好的修饰。证明了该方法的普适性。

最后，作者在重组表达的蛋白泛素(Ub)上进行安装N-烯丙基乙酰胺，以44%的收率分离出所需的产物。

总之，作者开发了一种快速且操作简单的反应，能够通过C(sp3)-C(sp3)键的形成将Lys PTMs选择性地安装到复杂多肽中。

该方法是第一个在不破坏目标氨基酸立体化学的情况下，通过典型残基的化学转化直接在后期安装Lys PTMs的例子。由于该反应操作简单，且实验装置便宜，研究人员无需经过广泛的合成化学培训即可获得所描述的方案，从而能够生产生化工具以进一步扩展我们对化学修饰蛋白质组的知识。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202110223